Nasa: 30 Jahre alter Computerchip wird ausgetauscht

Mit Blick auf die kommenden Weltraummissionen lässt die Nasa einen neuen Prozessor entwickeln. Aufgrund der Bedingungen im All ist das eine enorme Herausforderung.

Effizienter und schneller als der alte Chip: Die US-Weltraumbehörde Nasa hat den Halbleiterhersteller Microchip Technology aus Chandler in Arizona damit beauftragt, einen neuen Prozessor zu entwickeln. Der Chip soll künftige Weltraummissionen "von der Planetenerkundung bis hin zu Missionen auf der Mond- und Marsoberfläche" voranbringen, schreibt die Nasa.

Der neue Prozessor entsteht im Rahmen des sogenannten "High Performance Spaceflight Computing"-Projekts (HPSC) der Nasa. Das ist ein Programm zur Entwicklung eines Computersystems, das im Vergleich zu aktuellen Rechnern für Weltraummissionen mindestens hundertmal schneller sein soll. Derzeitige Raumfahrtcomputer wurden vor rund 30 Jahren entwickelt.

Die hohe Strahlungsbelastung setzt der Hardware zu

Das neue Computersystem soll laut Nasa für kritische Einsätze verwendet werden können. Dazu gehören unter anderem die automatisierte Landung oder das Fliegen auf einem anderen Planeten und die Unterstützung von Astronauten in großer Entfernung von der Erde.

Da Computerbauteile für die Raumfahrt robuster sein müssen als die elektronischen Teile für normale Rechner auf der Erde, stellt die Nasa besondere Anforderungen an die neue Hardware: Weil zum Beispiel die Strahlung im Weltraum hoch ist, dürfen die elektronischen Bauteile dadurch nicht beschädigt werden.

Außerdem müssen Computer in der Raumfahrt autarker handeln können als die Rechner auf der Erde, weil Eingaben der Nasa-Mitarbeiter aufgrund der Entfernung zeitversetzt eintreffen. Das bedeutet, Rechensysteme im All sind für zahlreiche Aufgaben gleichzeitig verantwortlich. Sie müssen zum Beispiel den Zustand von Gerätschaften wie Raumfahrzeugen im Blick haben und die Steuerung und Navigation übernehmen können.

Energiequellen sind im Weltall knapp

Die Entwickler beim Halbleiterhersteller Microchip Technology müssen bei der Konstruktion des Prozessors zudem berücksichtigen, dass Strom im Weltall knapp ist. Darum müssen sie den Prozessor so konzipieren, dass er zwar Daten hundertmal schneller verarbeiten kann als aktuelle weltraumtaugliche Computer, der Energiebedarf des Systems darf aber nicht steigen.

Microchip Technology soll den HPSC-Prozessor in den kommenden drei Jahren entwerfen. Dafür gibt die Nasa rund 50 Millionen US-Dollar aus. An den Forschungs- und Entwicklungskosten wolle sich Microchip "erheblich" beteiligen, heißt es.

Die Nasa hat für die kommenden Jahrzehnte große Pläne. Noch in diesem Jahrzehnt will die US-Raumfahrtbehörde eine Raumstation am Mond aufbauen. Die Raumstation soll als Zwischenstation für bemannte Missionen zum Mond dienen – und später möglicherweise auch als Station für Missionen zum Mars.